[发明专利]一种针对固废焚烧机燃烧时所需配风量的计算方法

权利要求书

1.一种针对固废焚烧机燃烧时所需配风量的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取如下参数：

在焚烧机的燃烧区域内沿轴向划分的控制体的个数、物料颗粒在焚烧机内充分燃烧后产生的烟气温度、物料颗粒的燃烧反应参数、焚烧机结构参数、焚烧机内筒转速、内筒内物料颗粒的参数、物料颗粒的总入口含碳量、焚烧机周围的环境温度以及大气压力；

步骤二、根据步骤一的烟气温度、环境温度以及大气压力，计算得到配风的物性参数以及烟气的物性参数，其中，配风的物性参数包括比热容和密度，烟气的物性参数包括比热容、密度、普朗特数和粘度；

步骤三、结合预定的燃烧反应模型以及步骤二中烟气的物性参数，计算得到物料颗粒在焚烧机内燃烧的折算反应速率常数；

步骤四、通过对内筒内物料颗粒与内筒内壁的传热分析，并结合步骤一中内筒内物料颗粒的参数、焚烧机内筒转速以及焚烧机结构参数，得到各控制体对内筒的总传热量；

步骤五、在燃烧区域内沿轴向划分的控制体中，将最靠近燃烧区域入口处的控制体定义为第一控制体，与其相邻的控制体定义为第二控制体，以此类推完成所有控制体的定义，再将第一控制体的配风量假设一个初值、进口氧含量认为是0、进口含碳量则取步骤一中的物料总入口含碳量；

步骤六、将步骤一、二中的相关参数、步骤三中的折算反应速率常数、步骤四中的第一控制体的总传热量以及步骤五中第一控制体的配风量初值均代入能量方程、动力学燃烧方程和氧气的质量守恒方程，从而求得第一控制体的出口含碳量、出口氧含量、新配风量；

步骤七、判断第一控制体的新配风量与初值是否相同，若否，则对配风量初值采用亚松驰处理，并返回步骤六重新计算；若是，则得到第一控制体最终的出口含碳量、出口氧含量以及新配风量；

步骤八、将第一控制体最终的新配风量作为第二控制体配风量的假设值，以及将第一控制体最终的出口含碳量、出口氧含量作为第二控制体的进口含碳量、进口氧含量，并对第二控制体进行与步骤六和步骤七中针对第一控制体相同的计算和判断处理，从而计算得到第二控制体最终的出口含碳量、出口氧含量以及新配风量；

步骤九、参照步骤六至步骤八中针对第一控制体和第二控制体的处理步骤，依次完成剩余控制体最终的出口含碳量、出口氧含量以及新配风量的计算，最后输出各控制体最终的新配风量。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述步骤二中，具体是根据物性参数表格采用线性插值法计算得到配风的物性参数以及烟气的物性参数。

3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述步骤三中，所述预定的燃烧反应模型是指碳的完全燃烧反应模型，该完全燃烧反应模型的生成物只包含二氧化碳。

4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述步骤四中，所述传热分析包括物料颗粒与内壁的热传导和辐射传热，所述热传导的热阻包括非稳态导热热阻和接触热阻。

5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述步骤五中，所述第一控制体的配风量初值为1kg/s。

6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述物料颗粒的燃烧反应参数包括：碳和氧气的化学当量比、0℃时的湍流扩散系数、燃烧反应的频率因子、物料颗粒与烟气的相对速度、物料颗粒的活化能以及控制体内气体混合系数；

所述焚烧机结构参数包括：内筒外径、内筒内径、内筒轴向长度、内筒壁面粗糙度、内筒内壁发射率以及内筒螺旋板高度；

所述内筒内物料颗粒的参数包括：密度、比热容、导热系数、填充角、半径、发射率以及总入口物料量。